任务四基坑施工排水与降低地下水位-精选文档.ppt

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1、任务四基坑施工排水与降低地下水位在开挖基坑、地槽、管沟或其他土方时，土的含水层常被切断，地下水将会不断地渗入坑内。雨期施工时，地面水也会流入坑内。为了保证施工的正常运行，防止边坡塌方和地基承载能力的下降，必须做好基坑降水工作。降水方法分明排水法和人工降低地下水位法两类。（一）明沟排水法施工方法：开挖基坑或沟槽过程中，遇到地下水或地表水时，在基础范围以外地下水流的上游，沿坑底的周围开挖排水沟，设置集水井，使水经排水沟流入井内，然后用水泵抽出坑外(见下图)设置排水沟及集水井的要求：基坑四周的排水沟与集水井设置在基础范围外。排水沟要有一定的坡度，集水井根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力隔

2、20～40m设置一个。集水井直径或宽度一般为0.7～0.8m，深度随挖土加深始终低于挖土面0.8～1.0m，井壁用竹、木等简易加固。基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1～2m，并铺设0.3m碎石滤水层。明沟排水法的适用范围：水流较大的粗粒土层的排水、降水，也可用于渗水量较小的粘性土层降水，但不适宜于细砂土和粉砂土层，因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。流砂的定义：当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时，如果采用集水井法降水开挖，当挖至地下水位以下时，坑底下面的土会形成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂。流砂产生的原因流砂现象产生的原因流砂现象的产生是水在土中渗

3、流所产生的动水压力对土体作用的结果。动水压力GD的大小与水力坡度成正比，即水位差愈大，渗透路径L愈短，则GD愈大。当动水压力大于土的浮重度时，土颗粒处于悬浮状态，土颗粒往往会随渗流的水一起流动，涌入基坑内，形成流砂。流砂的危害使土丧失承载能力，恶化施工条件，难以达到开挖设计深度，造成边坡塌方及附近建筑物下沉、倾斜、倒塌等。易产生流砂的土：主要是细砂、粉砂及粉土流砂的防治方法出现流砂的重要条件是动水压力的大小、方向。防治流砂的原则是“治流砂必治水”。主要途径是消除、减少、平衡动水压力。主要措施：抢挖法：分段抢挖，使挖土速度超过冒砂速度，挖到标高以石块平衡动水压力，解决轻微流砂现象。打板桩

4、法：将板桩打入坑底下面一定深度，增加了地下水的渗流长度，减小了动水压力。水下挖土法：使坑内水压力与地下水压力平衡，消除动水压力。人工降低地下水位：轻型井点降水，消除动水压力。可靠，应用广。地下连续墙法：在基坑的周围浇筑一道混凝土或钢筋混凝土墙。其他方法：土壤冻结法，尽可能采用桩基或沉井管涌现象当基坑坑底位于不透水层内，而不透水土层下面为承压蓄水层，坑底不透水层的覆盖厚度的重量小于承压水的顶托力，基坑底部发生冒涌现象。二、人工降低地下水位人工降低地下水位，就是在基坑开挖前，预先在拟挖基坑的四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中不间断抽水，使地下水位降落在坑底以下，然后开挖基坑、

5、基础施工、槽边回填，最后撤除人工降水装置。这样，可使动水压力方向向下，防止流砂发生（此为人工降低地下水位的主要目的），所挖的土始终保持干燥状态，改善施工条件，并增加土中有效应力，提高土的强度或密实度。因此，人工降低地下水位不仅是一种施工措施工，也是一种地基加固方法。采用人工降低地下水位，可适当改陡边坡以减少挖土数量，但在降水过程中，基坑附近的地基土壤会有一定的沉降，施工时应加以注意。人工降低地下水位的方法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井泵等。各种方法的选用，视土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点、设备及经济技术比较等具体条件参照表1-4选用。轻型井点沿基坑四周每隔一定

6、间距布设井点管，井点管底部设置滤水管插入透水层，上部接软管与集水总管进行连接，集水总管为Φ150钢管，周身设置与井点管间距相同的Φ40吸水管口，然后通过真空吸水泵将集水管内水抽出，从而达到降低基坑四周地下水位的效果，保证了基底的干燥无水，如下图示：喷射井点喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器，用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水（喷水井点）或压缩空气（喷气井点）形成水气射流，将地下水经井点外管与内管之间的缝隙抽出排走。电渗井点管井井点降水类型及适用条件适合条件降水类型渗透系数(cm/s)可能降低的水位深度(m)轻型井点多级轻型井点10-2～10-53～66～

7、12喷射井点10-3～10-68～20电渗井点＜10-6宜配合其他形式降水使用深井井管≥10-5＞10（一）轻型井点降低地下水位1、轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成（如图1-26所示）。管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管等。滤管（如图1-27所示）为进水设备，通常采用长1.0～1.2m，直径38mm或51mm的无缝钢管，管壁钻有直径为12～19m的呈星棋状排列的滤孔，滤孔面积为滤管表面积的20%～25%。骨架管外面包以两层孔径不同的铜